华南农业大学珠江学院狼战队技术报告.doc

第七届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校： 华南农业大学珠江学院 队伍名称： 野狼战队 参赛队员： 明昱 林宏锋 钟国雄 指导教师： 范玉璋 邱广萍 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日 期： 摘 要 本技术报告主要讨论了基于 Freescale 公司的 XS128 芯片制作的自主巡线智能车的设计原理和方案，将从机械结构设计，硬件电路设计，程序算法设计以及调试经验等四个方面全面介绍智能车的制作及调试过程。 该车主要由两个摇头伺服电机和激光传感器构成的道路检测随动子系统，驱动电机以及机械传动齿轮构成的动力子系统，连杆机构以及转向伺服电机构成的转向子系统，速度检测系统以及以 XS128 为中心的电路子系统构成。结合数字PID控制理论完成了智能车自主巡线的功能。 在调试过程中主要应用 LABVIEW 处理无线串口模块发回的数据可以使调试过程更加得心应手。 关键词：Freescale，智能车，巡线，PID，激光传感器 目 录 第一章 引言 1 1.1 概述 1 1.2 章节安排 1 第二章 硬件电路设计 1 2.1 系统总体结构 1 2.1.1 控制模块 1 2.1.2 激光检测模块 2 2.1.3 电源模块 2 2.1.4 电机驱动模块 2 2.1.5 测速模块 2 2.2 单片机最小系统 2 2.3 电源模块 3 2.4 电机驱动模块 4 2.5 速度检测模块 5 2.6 坡道检测模块 6 第三章 传感器的设计及安装 8 3.1 传感器的选择 8 3.2 激光检测原理 8 3.3 激光传感器的设计 9 第四章 车模机械调校 11 4.1 车模部分参数要求 11 4.2 舵机安装 12 4.3 前轮调整术语介绍 12 4.3.1 主销后倾角 13 4.3.2 主销内倾角 13 4.3.3 前轮前束 14 4.3.4 前轮外倾角 15 4.4 前轮调整 15 4.5 重量和重心调整 16 4.6 差速器调整 17 4.7 其它调节 17 4.8 轮胎的使用 17 第五章 软件设计 19 5.1 数据的采集 19 5.2 随动摇头舵机的控制 20 5.3 前轮转向舵机的控制 20 5.4 电机的控制 21 5.5 PID算法的引入和改进 21 5.6软件部分总结 23 5.7 开发平台 23 第六章 车模技术参数 25 6.1 智能车基本参数 25 6.2 芯片种类及数量 25 6.3 激光传感器参数 25 第七章 总结 26 7.1 特点 26 7.2 不足 26 致谢 28 参考文献 29 附录 30 第一章 引 言 1.1 概述 全国大学生飞思卡尔智能汽车竞赛是受教育部高等教育司委托，由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。 本报告将从硬件到软件一一的为大家呈现本智能车的设计方案和制作过程。 1.2 章节安排 本报告的章节详细安排如下： 第一章 引言：介绍了智能小车的研究背景。 第二章 硬件电路设计：详细介绍了智能小车各部分的硬件电路设计制作。 第三章 传感器的设计及安装：详细介绍了智能小车传感器部分的原理、选型和设计制作。 第四章 车模机械调校：详细介绍了车模调校的基本知识和本智能小车各部分的机械调教。 第五章 软件设计：详细介绍了智能车的算法和软件设计。 第六章 车模技术参数。 第七章 总结。 第八章 致谢。 附 录 智能小车